On maximizing the ICRF antenna loading for ITER plasmas

ITERプラズマに対するICRFアンテナ結合の最大化

Mayoral, M.-L.*; Bobkov, V.*; Colas, L.*; Goniche, M.*; Hosea, J.*; Kwak, J. G.*; Pinsker, R.*; 森山 伸一; Wukitch, S.*; Baity, F. W.*; Carpentier-Chouchana, S.*; Czarnecka, A.*; Ekedahl, A.*; Hanson, G.*; Jacquet, P.*; Lamalle, P.*; Monakhov, I.*; 村上 和功*; Nagy, A.*; Nightingale, M.*; Noterdaeme, J.-M.*; Ongena, J.*; Ryan, P. M.*; Vrancken, M.*; Wilson, J. R.*; EFDA-JET Contributors* for the Pedestal and Edge Physics and the Steady State Op*; ASDEX Upgrade Team*; ITPA "Integrated Operation Scenarios" Group*

Mayoral, M.-L.*; Bobkov, V.*; Colas, L.*; Goniche, M.*; Hosea, J.*; Kwak, J. G.*; Pinsker, R.*; Moriyama, Shinichi; Wukitch, S.*; Baity, F. W.*; Carpentier-Chouchana, S.*; Czarnecka, A.*; Ekedahl, A.*; Hanson, G.*; Jacquet, P.*; Lamalle, P.*; Monakhov, I.*; Murakami, Masanori*; Nagy, A.*; Nightingale, M.*; Noterdaeme, J.-M.*; Ongena, J.*; Ryan, P. M.*; Vrancken, M.*; Wilson, J. R.*; EFDA-JET Contributors* for the Pedestal and Edge Physics and the Steady State Operation Topical Grou*; ASDEX Upgrade Team*; ITPA "Integrated Operation Scenarios" Group*

ITERにおけるイオンサイクロトロン周波数帯(ICRF)加熱装置の最大入射パワーは、アンテナにいかなる設計を採用したとしても、スクレイプオフ層の密度分布に強く依存する。ガス入射によってスクレイプオフ層の密度分布を能動的に制御することで、主プラズマ周辺密度の変化によるICRF波の結合状態の変化を最小化できると考えられている。この手法の特性をさらに詳しく調べるために、国際トカマク物理活動(ITPA)が調整した共同実験が行われた。この実験に参加したすべてのトカマクにおいて、ガス入射を用いたスクレイプオフ層の密度上昇によって結合の改善が得られた。アンテナ前面の密度を上昇させるツールとしてのガス入射の有効性は、広い範囲の実験条件すなわちさまざまなガス入射位置やさまざまなプラズマ形状に対して証明された。また、プラズマ閉じ込めへの有害な影響やアンテナ近傍での有害な相互作用は観測されなかった。

For any given ICRF antenna design for ITER, the maximum achievable power strongly depends on the density profiles in the SOL. It has been suggested that gas injection can be used to modify the SOL profiles and thus minimize the sensitivity of the ICRF coupling to variations in the density at the edge of the confined plasma. Recently joint experiments coordinated by the ITPA were performed to characterize further this method. An increase in SOL density during gas injection led to improved coupling for all tokamaks in this multi-machine comparison. The effectiveness of using gas injection over a wide range of conditions, as a tool to tailor the edge density in front of the ICRF antennas, is documented for different gas inlet location and plasma configurations. In addition, any deleterious effects on the confinement and interaction with the antenna near-field are not investigated.